CN111949624A - 一种数据重删操作的pl超限控制方法、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据重删操作的pl超限控制方法、装置及可读存储介质,所述方法包括以下步骤:步骤一:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;步骤二:所述重删模块计算所述数据的指纹值;步骤三:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;若存在,则执行步骤四;若不存在,则对所述数据执行落盘操作;步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。本发明通过修改传统的重删流程,增加查询PLcount功能,有限避免了PL树的溢出页现象。
Description
技术领域
本发明涉及计算机存储技术领域,具体为一种数据重删操作的pl超限控制方法。
背景技术
全球信息化程度的不断提高正在加速产生海量的高价值数据,企业内部产生以及需要保存的数据急剧上升,而这些指数级增长的高价值数据给企业的IT部门提出了很多挑战,大数据时代,单纯依靠提升存储容量,远远赶不上数据增加的速度,因此数据重删技术诞生,数据重删,即重复数据删除(Deduplication),是一种可自动识别并删除重复数据的技术,属于一种高级的数据压缩方式。开启数据重删功能后,系统将通过算法识别重复数据,并将相同数据只保留一个副本而删除多余的重复数据,原来的重复数据则被替换成指向保留的单一副本的引用。通过这种方式达到消除冗余数据、降低存储容量需求的目的。
在全闪存中采用在线的方式实现重复数据删除功能。主要的原因还是SSD盘存在寿命限制。数据写入后再处理的方式,数据需要先写到磁盘上,在空闲时再将数据读上来进行重复数据删除,之后再写入存储空间中,这样相比在线处理增加了一次写操作,也就增加了SSD盘的磨损,缩短了其使用寿命。所以,全闪存阵列中采用在线的方式实现重复数据删除压缩。
正常的对io数据的操作中(非重删),一个数据最终会被保存到硬盘里,保存的位置即为物理地址PBA,相对应的为此数据分配一个逻辑地址LBA,此时每个数据的LBA与PBA是一一对应的关系;而重删操作实际是为已存在的数据(即重复数据)分配一个逻辑地址LBA,而对应的物理地址PBA时为首个该重复数据的数据存放的PBA,此时数据的LBA与PBA的对应关系就会出现多对一的情况,这样就节省了实际硬盘的容量空间。
在实际研发过程中发现,当PBA对应的LBA过多时,即重复数据大量下发时,PL树会导致过于繁杂,此时会对下层需要处理PL树的模块产生巨大的压力,且存在溢出页现象,尤其是存储设备需要考虑性能时,PL树过于繁杂时,查询、修改PL元数据的性能会大幅下降,典型场景是当大量重复数据覆盖写入时,A数据的物理地址此时写入了B数据,那么相对应的PL关系需要重新建立,当LP元数据发生变化,同时会删除原PBA(即保存A数据)的PL元数据,由于大量的LBA对应原PBA,因此在查找并删除PL元数据会很耗时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据重删操作的pl超限控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种数据重删操作的pl超限控制方法,包括:
步骤一:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
步骤二:所述重删模块计算所述数据的指纹值;
步骤三:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;若存在,则执行步骤四;若不存在,则对所述数据执行落盘操作;
步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
优选的,所述步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作,包括:
根据所述第一物理地址,查询所述物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount;
若所述PLcount超出所述预设值,则将所述数据落盘到第三物理地址;
若所述PLcount未超出所述预设值,则不对所述数据执行落盘操作。
优选的,所述步骤二中利用哈希算法计算所述数据的指纹值。
优选的,所述步骤三中:若不存在,则对所述数据执行落盘操作,包括:
将所述数据落盘到第二物理地址。
优选的,所述步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树,包括:在指纹链表中建立数据指纹值与数据落盘到的物理地址的映射关系;在物理地址与逻辑地址映射树中建立数据落盘到的物理地址与逻辑地址的映射关系。
优选的,一种存储系统的重删内部控制pl超限装置,包括
数据接收模块:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
重删模块:重删模块用于计算数据的指纹值;
查询模块:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;
比较判断模块:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
物理地址与逻辑地址映射树更新模块:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
优选的,一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过修改传统的重删流程,增加查询PLcount功能,有限避免了PL树的溢出页现象,通过牺牲部分重删率的情况下,增加系统稳定性,简化了PL树结构,提升了树的操作性能,从而提升系统性能。
附图说明
图1为本发明实施例中一种数据重删操作的pl超限控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明提供如下技术方案:一种数据重删操作的pl超限控制方法,包括:
步骤一:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
步骤二:所述重删模块计算所述数据的指纹值;
步骤三:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;若存在,则执行步骤四;若不存在,则对所述数据执行落盘操作;
步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
其中,步骤一中,主机下发的数据划分不同的粒度后下发至重删模块,不同的粒度能够确保数据划分的精确性,进而提高后续数据计算效率;
本发明中,步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作,包括:
根据所述第一物理地址,查询所述物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount;
若所述PLcount超出所述预设值,则将所述数据落盘到第三物理地址;
若所述PLcount未超出所述预设值,则不对所述数据执行落盘操作。
本发明增加该步骤,用于判断数据是否执行落盘操作,进而可以实现物理地址与逻辑地址映射树,提高控制效率。
本发明中,步骤二中利用哈希算法计算所述数据的指纹值;其中,哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值,哈希值可以检验数据的完整性;进而提高数据计算的精确性。
本发明中,步骤三中:若不存在,则对所述数据执行落盘操作,包括:
将所述数据落盘到第二物理地址。
本发明中,步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树,包括:在指纹链表中建立数据指纹值与数据落盘到的物理地址的映射关系;在物理地址与逻辑地址映射树中建立数据落盘到的物理地址与逻辑地址的映射关系。
进一步的,在指纹链表中建立数据指纹值与数据落盘到的物理地址的映射关系,能够提高数据指纹值的计算精确度;在物理地址与逻辑地址映射树中建立数据落盘到的物理地址与逻辑地址的映射关系,能够增加系统稳定性,简化了PL树结构,提升了树的操作性能。
本发明还公开了一种存储系统的重删内部控制pl超限装置,包括
数据接收模块:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
重删模块:重删模块用于计算数据的指纹值;
查询模块:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;
比较判断模块:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
物理地址与逻辑地址映射树更新模块:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
此外,本发明还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的方法的步骤。
综上所述,本发明通过修改传统的重删流程,增加查询PLcount功能,有限避免了PL树的溢出页现象,通过牺牲部分重删率的情况下,增加系统稳定性,简化了PL树结构,提升了树的操作性能,从而提升系统性能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种数据重删操作的pl超限控制方法,其特征在于:包括:
步骤一:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
步骤二:所述重删模块计算所述数据的指纹值;
步骤三:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;若存在,则执行步骤四;若不存在,则对所述数据执行落盘操作;
步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
2.根据权利要求1所述的一种数据重删操作的pl超限控制方法,其特征在于:所述步骤四:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作,包括:
根据所述第一物理地址,查询所述物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount;
若所述PLcount超出所述预设值,则将所述数据落盘到第三物理地址;
若所述PLcount未超出所述预设值,则不对所述数据执行落盘操作。
3.根据权利要求1所述的一种数据重删操作的pl超限控制方法,其特征在于:所述步骤二中利用哈希算法计算所述数据的指纹值。
4.根据权利要求1所述的一种数据重删操作的pl超限控制方法,其特征在于:所述步骤三中:若不存在,则对所述数据执行落盘操作,包括:
将所述数据落盘到第二物理地址。
5.根据权利要求1所述的一种数据重删操作的pl超限控制方法,其特征在于:所述步骤五:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树,包括:在指纹链表中建立数据指纹值与数据落盘到的物理地址的映射关系;在物理地址与逻辑地址映射树中建立数据落盘到的物理地址与逻辑地址的映射关系。
6.一种数据重删操作pl超限的控制装置,其特征在于:包括
数据接收模块:接收主机下发数据,并将所述数据划分为不同粒度后下发到重删模块;
重删模块:重删模块用于计算数据的指纹值;
查询模块:查询指纹链表中是否存在与所述指纹值对应的第一物理地址;
比较判断模块:比较物理地址与逻辑地址映射树上的PLcount与预设值之间的关系,判断是否对所述数据执行落盘操作;
物理地址与逻辑地址映射树更新模块:若对所述数据执行落盘操作,则根据所述数据落盘到的物理地址,将所述指纹值插入指纹链表中,并更新所述物理地址与逻辑地址映射树。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的方法的步骤。
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